Efecto Poligonal en Cadenas Industriales
¿Qué es el efecto poligonal en cadenas?
El efecto poligonal en cadenas, es la variación tanto en la trayectoria como en la velocidad del eslabón, producto del engrane de un eslabón con la rueda dentada.
El efecto poligonal afecta a cadenas dentadas, por ejemplo tipo redler, dado que el contacto entre los dientes de la corona y el quiebre de la cadena generan descensos y aumentos de velocidad.
En el caso de norias con correas o cintas transportadoras que funcionan con poleas, siempre y cuando las revoluciones por minuto sean constantes, la velocidad será también constante.
¿Qué consecuencias trae el efecto poligonal en cadenas?
Cuando no se controla el efecto poligonal, la vida útil de las cadenas se ve reducida, por un aumento del desgaste o fatiga de los materiales.
¿Cómo se calcula el efecto poligonal?
Para calcular el efecto poligonal sobre coronas dentadas, es necesario primero conocer las siguientes variables:
1. Diámetro de la polea o diámetro primitivo de la rueda (Dp)
2. Revoluciones por minuto (RPM)
Calculo de velocidad en m/s:
V (m/s) = 3.14 x Dp x RPM/60
¿Cómo podemos evitar el efecto poligonal?
La resistencia de los dientes es tan alta y está tan sobredimensionada que para aumentar la vida útil de la corona, es necesario fabricarlas con dientes intermedios. Es decir que hay dos dientes por cada paso.
Para ejemplificar comparemos dos tipos de cadenas.
Z= número de dientes
Ejemplo de Z4 (4 dientes):
La variabilidad de la velocidad aumenta el desgaste del equipo, sobre todo de los bujes.
Ejemplo Z8 (8 dientes):
Cuanto más dientes entran en contacto con los bujes el esfuerzo de la cadena se va repartiendo en diferentes bujes, por lo cual, la misma carga o tensión se reparte.
En el ejemplo de Z4 vemos que en determinado momento casi toda la carga se aplica sobre un solo buje, mientras que en Z8 siempre hay por lo menos 3 bujes soportando la tensión.
A partir de Z8 podemos identificar una velocidad más constante. Como tenemos dientes intermedios una corona Z8 dispondrá de 16 dientes para distribuir las cargas.
En Resumen
Al momento de decidir las dimensiones de una corona o redler, es muy importante determinar que cantidad de dientes tendrá por dos motivos:
1- Para evitar el efecto poligonal y con ello disminuir la fatiga.
2- Para evitar la sobrecarga de tensión en pocos bujes.
De esta manera prolongamos la vida util de la cadena y reducimos costos asociados con el daño colateral de los equipos por roturas prematuras.